So sánh sự khác biệt giữa khởi động mềm và biến tần giúp bạn hiểu rõ đặc điểm, nguyên lý hoạt động của từng thiết bị, từ đó chọn giải pháp phù hợp nhất cho hệ thống điện công nghiệp của mình. Hãy cùng Điện Châu Á khám phá chi tiết qua bài viết dưới đây.
Khởi động mềm là gì?
Khởi động mềm là thiết bị giúp khởi động động cơ bằng cách điều chỉnh điện áp xoay chiều vào stato, thông qua việc kiểm soát góc kích của SCR (Silicon Controlled Rectifier). Từ đó dần tăng điện áp đến giá trị định mức trong khoảng 2-5 giây. Quá trình này cho phép động cơ khởi động nhẹ nhàng, giảm thiểu mô-men xoắn, đồng thời giảm tải cho các thiết bị khác trong hệ thống.
Khởi động mềm là gì?
Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm:
Khởi động mềm hoạt động dựa trên việc điều chỉnh tốc độ tăng điện áp, nhờ đó động cơ gia tốc một cách mượt mà từ pha một đến ba pha. Trong quá trình này, các linh kiện bán dẫn như thyristor và rectifier đóng vai trò quan trọng.
Thyristor kiểm soát dòng điện xoay chiều và một chiều, còn rectifier chuyển đổi dòng xoay chiều thành dòng một chiều để cung cấp năng lượng cho hệ thống. Cơ chế hoạt động của khởi động mềm trải qua 3 trạng thái chính:
- Trạng thái ngắt điện: Thyristor chặn dòng điện không cho chạy qua.
- Trạng thái mở: Thyristor dần mở góc kích, cho phép dòng điện từ từ đi qua và động cơ bắt đầu tăng tốc.
- Khi Thyristor mở hoàn toàn: Điện áp đạt mức định mức, động cơ đạt tốc độ tối đa. Và contactor bypass sẽ đóng lại, chuyển sang nguồn điện lưới ổn định hơn.
>>/ Xem thêm: cách chọn dây điện 3 pha theo công suất
Biến tần là gì?
Biến tần (Variable Frequency Drive – VFD) là thiết bị điều khiển điện tử, giúp thay đổi tốc độ và mô-men xoắn của động cơ xoay chiều (AC) thông qua việc điều chỉnh tần số và điện áp nguồn. Nhờ khả năng này, biến tần được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống công nghiệp để tối ưu hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
Biến tần là gì?
Nguyên lý hoạt động của biến tần vận hành qua 3 giai đoạn chính:
- Chỉnh lưu nguồn AC thành DC: Dòng điện xoay chiều (AC) từ nguồn được chuyển đổi thành dòng một chiều (DC) nhờ bộ chỉnh lưu, sử dụng cầu diode để tạo dòng DC ban đầu.
- Lọc nguồn DC: Dòng DC này sau đó được lọc qua các tụ điện để loại bỏ nhiễu và ổn định dòng, giúp cải thiện hệ số công suất.
- Nghịch lưu thành AC ba pha với điều chỉnh PWM: Dòng DC ổn định được biến đổi trở lại thành AC 3 pha thông qua các IGBT (Transistor có cổng cách ly). Nó sử dụng kỹ thuật điều chỉnh độ rộng xung (PWM) để kiểm soát tần số và biên độ điện áp đầu ra. Nhờ đó, biến tần linh hoạt điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ theo yêu cầu tải.
So sánh khởi động mềm và biến tần
So sánh khởi động mềm và biến tần
Khởi động mềm chủ yếu tập trung vào việc bảo vệ động cơ khỏi dòng điện đột ngột và sụt áp trong quá trình khởi động. Còn biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ trong suốt quá trình vận hành. Nhưng để hiểu rõ hơn về sự khác biệt của chúng, hãy xem ngay bảng so sánh giữa khởi động mềm và biến tần để giúp bạn lựa chọn giải pháp phù hợp với nhu cầu của hệ thống:
| Khía cạnh | Khởi động mềm | Biến tần |
|
Nguyên lý hoạt động |
Sử dụng công nghệ SCR/thyristor để tăng dần điện áp cung cấp cho động cơ trong quá trình khởi động. Kiểm soát dòng điện khởi động và các đợt tăng mô-men xoắn bằng cách kích hoạt từng SCR. |
Sử dụng bộ biến tần để chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC ba pha. Một mô-đun biến tần với khả năng tần số thay đổi được sử dụng để điều chỉnh độ rộng xung và tần số/điện áp của nguồn điện đầu ra gửi tới động cơ. |
| Chức năng |
Thực hiện khởi động mềm bằng cách giới hạn dòng điện và mô-men xoắn của động cơ chỉ trong giai đoạn khởi động. Không kiểm soát tốc độ sau khi khởi động. |
Điều chỉnh tốc độ động cơ trong suốt quá trình vận hành bằng cách điều chỉnh tần số và điện áp đầu ra. Cung cấp khả năng điều khiển động lực học về tốc độ, mô-men xoắn và công suất. |
| Giá thành |
Chi phí ban đầu thấp hơn. |
Đầu tư ban đầu cao hơn. |
| Kích thước |
Kích thước nhỏ gọn hơn vì chỉ cần các thành phần khởi động cơ bản. Có thể gắn trên tường hoặc thanh Din-rail. |
Khung máy lớn hơn cần thiết để chứa các thành phần phức tạp hơn, bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc và biến tần. Cần một vỏ bọc lớn hơn gắn trên sàn/tường. |
| Ứng dụng |
Lý tưởng cho tải có mô-men xoắn cố định như băng tải và máy đùn yêu cầu tăng tốc nhẹ nhàng. Phù hợp với các ứng dụng có tốc độ cố định sau khi khởi động. |
Phù hợp với tải có mô-men xoắn thay đổi như quạt và bơm cần điều chỉnh tốc độ linh hoạt để phù hợp với các thông số quy trình. Được áp dụng khi điều khiển tốc độ thay đổi là cần thiết. |
Bạn có thể quan tâm:
>>/ kim loại dẫn điện tốt nhất
Khởi động mềm và biến tần đều là những giải pháp hiệu quả trong việc khởi động động cơ điện, nhưng chúng phục vụ những mục đích khác nhau. Khi quyết định chọn giữa khởi động mềm và biến tần, hãy cân nhắc nhu cầu cụ thể của hệ thống để lựa chọn giải pháp phù hợp nhất. Nếu bạn muốn biết về các kiến thức điện lực, hãy truy cập ngay website Điện Châu Á.
